2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on molecular mechanism of cerebellar circuit formation
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25290021
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
植村 健 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (00372368)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳・神経 / 小脳 / 神経回路網形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高次の脳機能を支える複雑かつ精巧な脳の神経回路網は、発達期におけるシナプス形成とその再編を経て構築されるが、脳神経回路網構築を担うシナプス形成機構は依然として不明な点が多い。本研究は、小脳平行線維ープルキンエ細胞間シナプスの形成を担うGluRδ2-Cbln1-neurexin三者複合体の機能を解析することで、小脳シナプス形成機構の全貌を明らかにすることを目指した。小脳平行線維（小脳顆粒細胞）および登上線維（下オリーブ核）においてneurexin (Nrxn1,2,3)を欠損させ、neurexinが小脳神経回路網構築に果たす役割の解析を試みた。Nrxn1,2, 3の細胞膜貫通領域をコードする領域をloxP配列で挟み、Cre組換え酵素依存的にこれらの領域を欠損させる遺伝子改変マウス系統を樹立し、下オリーブ核特異的Creリコンビナーゼ発現マウスおよび小脳顆粒細胞特異的Creリコンビナーゼ発現マウスと交配を行なった。下オリーブ核においては遺伝子欠損の効率が著しく低いことが明らかとなったため、小脳顆粒細胞特異的Nrxns欠損マウスを中心に解析を行なった。小脳顆粒細胞特異的Nrxns欠損マウスは重篤な運動失調を呈し、ローターロッドテストにおいて有為な運動協調低下が認められた。小脳顆粒細胞特異的Nrxns欠損マウスの小脳は野生型のマウス小脳に比べサイズが極端に小さくなっており、NeuN抗体、DAPI染色による解析から、8週令のミュータントマウスにおいては小脳顆粒細胞がほぼ消失していることが明らかとなった。これらの結果は、シナプス間細胞接着分子neurexinの新たな機能を示唆するものであり、シナプス間細胞接着分子機能異常により引き起こされる脳神経回路網構築過程の異常や機能低下の解明に重要な知見になると考えられる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Fluorescent protein tagging of endogenous protein in brain neurons using CRISPR/Cas9-mediated knock-in and in utero electroporation technique2016
Author(s)
Uemura T, Mori T, Kurihara T, Kawase S, Koike R, Satoga M, Cao X, Li X, Yanagawa T, Sakurai T, Shindo T, Tabuchi K
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 35861
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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